目的：通过三维有限元分析来研究和评定单柄和四桩设计的膝关节胫骨假体基座在不同负荷下的生物力学特点。 方法：以正常男性健康志愿者右侧膝关节CT的DICOM数据资料作为膝关节骨质结构重建数据来源，通过结合应用医学影像专用处理软件Mimics10．0、逆向工程软件Geomagic8．0、三维有限元分析软件ANSYS10．0建立包括皮质骨和松质骨结构的胫骨和腓骨实体模型。使用Pro E Wildfire3．0绘制适当大小的四桩和带侧翼的单柄两种胫骨假体基座的实体模型，将Pro E所建立的三维实体模型通过其与ANSYS软件的专用接口导入包含胫骨骨质实体的ANSYS前处理程序中。通过ANSYS前处理程序中的移动、旋转等功能,将骨质结构与假体基座按照标准外科手术要求进行系列地装配和切骨操作,完成假体标准地外科装配,建立单柄和四桩两种胫骨假体基座置换后膝关节的三维有限元模型。比较了两种不同设计在1600N压力负荷和10Nm扭转力矩负荷下的峰值接触压力、峰值接触滑动距离、峰值接触应力和金属基座的总位移、骨的峰值Mises应力等不同生物力学指标,来了解两种不同设计的固定强度。同时在假体基座下方偏前方的松质骨区域选取了一条路径，比较了压力负荷下该两种设计下方的松质骨在相同路径上各个点的Mises应力值，通过该指标来比较这两种设计对近端松质骨的应力遮挡方面的特点。 结果：单柄设计和四桩设计在1600N压力负荷和10Nm扭转力矩负荷下的峰值接触压力、峰值接触滑动距离、峰值接触应力和金属基座的总位移、骨的峰值Mises应力等不同生物力学指标的结果基本相似，没有明显的区别；在压力负荷下单柄设计的基座下方松质骨在相同路径上各点所承受的Mises应力值均小于四桩设计的胫骨假体基座。 结论：四桩设计的基座和单柄设计的基座在固定强度上基本相当，四个短桩设计在固定强度上相比常用的单柄设计没有下降，能够满足假体固定的要求。单柄设计的基座比四桩设计更容易造成胫骨近端松质骨的应力遮挡。